هوش مصنوعی در شهر هوشمند

هوش مصنوعی در شهر هوشمند نقش مهمی ایفا می‌کند. شهر هوشمند یک مفهوم گسترده است که به استفاده از فناوری‌های پیشرفته برای بهبود کیفیت زندگی شهروندان و بهره‌وری بیشتر در مصرف منابع اشاره دارد. در این محیط هوشمند، هوش مصنوعی به عنوان یکی از فناوری‌های کلیدی، می‌تواند در زمینه‌های مختلفی مورد استفاده قرار گیرد.

هوش مصنوعی و نیاز مردم

هوش مصنوعی با توجه به عرضه و تقاضایی که در جامعه حاکم است، الویت‌های مردم را مشخص می‌کند. استفاده از تکنولوژی هوش مصنوعی در توسعه شهرهای هوشمند می‌تواند به بهبود کیفیت زندگی ساکنان، بهینه‌سازی منابع، بهبود مدیریت ترافیک، ارتباطات هوشمند، امنیت و حفاظت، ارتقای خدمات شهری و مدیریت بحران‌ها کمک کند. پیش بینی میزان مصرف، نوسانات قیمت و موجودی کالا با بررسی خرید یک کالا قابل محاسبه است. مدلسازی مکان‌هایی برای ساخت پارکینگ، جلوگیری از ایجاد ترافیک و عبور و مرور روان وسائط نقلیه از کاربردهای هوش مصنوعی در ترافیک است. در ادامه با سایر کاربردهای هوش مصنوعی در شهر هوشمند آشنا می شوید.

کاربردهای هوش مصنوعی در شهر هوشمند

1. مدیریت مصرف در جامعه (خانه، کارخانه، تجاری کوچک و…)
2. مدیریت زباله و پسماند (در جهت پاکیزگی شهری)
3. جلوگیری از ترافیک
4. حفظ سلامت و بهداشت فردی و اجتماعی (جلوگیری از بروز بیماری، ایجاد قابلیت درمان از راه دور، بررسی انواع بیماری‌ها در جامعه و…)
5. شناسایی و پیگرد قانونی شهروندان قانون شکن
6. ارائه راهکارهایی در خصوص مدیریت بهتر شهر
7. افزایش سطح امنیتی شبکه سازمان‌های داخلی

هوش مصنوعی قادر است داده‌ در حجم بالا را تجزیه و تحلیل کرده و بهترین راهکارها را پیشنهاد دهد. هوش مصنوعی از قابلیت‌ یادگیری ماشین و تجزیه و تحلیل الگوریتم ها برخوردار است و به راحتی می توان متناسب با نیاز افراد آن را شخصی سازی کرد. شما می توانید نور خانه را متناسب با روشنایی و دما خانه را متناسب با دمای ثابتی، تنظیم کنید. با این روش از مصرف بیهوده و بیش از حد منابع طبیعی جلوگیری می‌شود. این موضوع تنها در مورد خانه صدق نمی‌کند بلکه کارایی آن در سطح کلان نیز قابل بررسی است.

یادگیری ماشین قابلیت این را به دوربین‌ها، دستگاه‌ها، حسگرها و … می‌‌دهد تا متناسب با موقعیت و زمان، رفتار خاصی را از خود نشان دهد. برای مثال می‌تواند میزان نور یک خیابان را با توجه به میزان روشنایی محیط اطراف آن، تنظیم کند و یا میزان ترافیک را با تجزیه و تحلیل دقیق، به پلیس راه اطلاع دهد و راهکارهایی مناسب ارائه دهد تا از بروز ترافیک جلوگیری شود. تنظیم زمان چراغ‌های راهنمایی متناسب با ترافیک محلی از دیگر کاربردهای هوش مصنوعی در شهر هوشمند به شمار می رود.

در شهرهای هوشمند، به مبحث آبیاری نیز پرداخته می‌شود و بهینه ترین راهکار برای آبیاری نیز پیاده‌سازی می‌شود. آبیاری هوشمند با در اختیار داشتن سنسور‌های مخصوصی که دما، نوع آب و هوا، میزان خشکی خاک، موقعیت جغرافیایی و… را بررسی می‌کنند، میزان دقیق آب مورد نیاز را محاسبه کرده و سپس به همان مقدار آبیاری انجام می‌شود و از مصرف بی رویه آب نیز پیشگیری می شود.

زیرساخت های لازم برای هوشمندسازی یک شهر

• پیاده سازی هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی در دستگاه‌ها و کامپیوترهای موجود
• استفاده از هوش مصنوعی در خصوص بالا بردن سطح امنیتی اینترنت و سازمان‌های داخلی
• ساخت سنسورهای هوشمند برای درک محیط شهری
• ساخت و ساز بر پایه داده‌های هوش مصنوعی
• مدل سازی شهری و سپس بهینه سازی برای جلوگیری از بروز خطا
• قابلیت کنترل از راه دور
• پیاده سازی سیستم عامل‌هایی که بر پایه ICT هستند
• برچسب گذاری بر روی خطاها و ارائه روزانه راهکار برای رفع مشکل
• به وجود آوردن الگویی برای الگوریتم هوش مصنوعی (با توجه به شهر مورد نظر)

خانه هوشمند چه ویژگیهایی دارد؟

خانه هوشمند بخشی از برنامه ریزی شهر هوشمند است که مستقیما در نحوه زندگی انسان تاثیر می‌گذارد. کاربرد هوش مصنوعی در خانه هوشمند را در ادامه بخوانید.

• تشخیص چهره
• تشخیص صدا
• کنترل برق خودکار
• کنترل دما
• بالا بردن امنیت خانه
• قابلیت کنترل از راه دور
• قابلیت برنامه ریزی بدون محدودیت

تمام موارد نام برده شده بخشی از یک خانه هوشمند است، البته باید در نظر گرفت خانه هوشمند از روش سیم کشی استفاده می‌کند و سیم خیلی کمتری در آن قرار دارد. به گونه‌ای که انتقال فایل و داده‌های از طریق چیپست‌ها انجام می‌شود و سپس با بررسی اطلاعات، تجهیزات شروع به فعالیت می‌کنند.

چالش ‌های ورود هوش مصنوعی در شهر هوشمند

توسعه شهرهای هوشمند همراه با چالش‌هایی نیز همراه است که در زیر به برخی از آنها اشاره می‌کنیم:

• حفظ حریم خصوصی
• نابرابری دسترسی
• مدیریت داده ها
• هماهنگی بین بخش‌ها
• پذیرش و مشارکت شهروندان
• پایداری و مدیریت منابع
• مقاومت در برابر خطرات

در ادامه به توضیح هر یک از موارد فوق پرداختیم.

• حفظ حریم خصوصی

در شهرهای هوشمند، حجم زیادی از داده‌های شهروندان و ساکنان جمع‌آوری می‌شود. این داده‌ها شامل اطلاعات شخصی و حساسی می‌شوند که نیازمند محافظت و حفظ حریم خصوصی هستند. اطلاعاتی مانند موقعیت جغرافیایی، رفتارهای شهروندی و الگوهای فعالیت‌ها ممکن است در صورت نادرست استفاده یا نفوذ، به خطر حریم خصوصی افراد بیانجامد. بنابراین، طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌ها و سامانه‌های شهر هوشمند نیازمند رعایت حریم خصوصی و امنیت داده‌ها است.

• نابرابری دسترسی

شهر هوشمند می‌تواند به دلیل وجود فناوری پیشرفته و متکی بر داده‌ها، نابرابری دسترسی به فناوری را تشدید کند. افراد با منابع کمتر و دسترسی به فناوری محدودتر، ممکن است از فواید شهر هوشمند به طور کامل بهره‌برداری نکنند. نیازمندی به دسترسی عادلانه و برابر به فناوری و ارتباطات در شهرهای هوشمند بسیار مهم است.

• مدیریت داده‌ها

یکی دیگر از چالش های هوش مصنوعی در شهر هوشمند مدیریت داده و اطلاعات است. شهرهای هوشمند با تولید حجم بسیار زیادی از داده‌ها روبرو هستند. مدیریت و تحلیل این حجم عظیم از داده‌ها، چالش‌های فنی و مدیریتی را به همراه دارد. انتقال، ذخیره‌سازی، پردازش و استفاده بهینه از داده‌ها نیازمند سامانه‌ها و زیرساخت‌های قوی و هوشمند است. همچنین، نیازمند استفاده از الگوریتم‌ها و فنون هوش مصنوعی برای تحلیل و استخراج اطلاعات مفید از داده‌ها می‌باشد.

• هماهنگی بین بخش‌ها

شهر هوشمند شامل بخش‌های مختلفی مانند حمل و نقل، امنیت، انرژی، محیط زیست و سلامت است. برای دستیابی به کارایی و اثربخشی بیشتر، نیازمند هماهنگی و همکاری بین این بخش‌ها است. اما هاز کمبود هماهنگی و همکاری بین بخش‌ها می‌تواند منجر به عدم بهره‌وری بهینه از فناوری‌ها و منابع موجود شود. برای مثال، اگر سامانه‌های حمل و نقل هوشمند و سامانه‌های انرژی هوشمند به صورت مجزا و بدون هماهنگی عمل کنند، ممکن است به هدررفت انرژی و افزایش ترافیک منجر شوند. بنابراین، نیازمندی به هماهنگی و همکاری بین بخش‌های مختلف و به اشتراک گذاری داده‌ها و منابع می‌باشد.

• پذیرش و مشارکت شهروندان

برای موفقیت شهرهای هوشمند، نیازمندی به پذیرش و مشارکت فعال شهروندان است. شهروندان باید به فناوری‌ها و سیستم‌های جدید شهر هوشمند آشنا شوند و بتوانند از آنها بهره‌برداری کنند. همچنین، نیازمندی به شفافیت و شرکت‌پذیری در فرآیندهای تصمیم‌گیری و مدیریت شهری وجود دارد تا شهروندان بتوانند نقش فعالی در توسعه و بهبود شهرهای هوشمند داشته باشند.

• پایداری و مدیریت منابع

شهرهای هوشمند نیازمند مدیریت هوشمند منابع طبیعی مانند انرژی، آب و فضا هستند. استفاده بهینه و پایدار از این منابع از جمله چالش‌های اصلی است. برای مثال، استفاده از فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر، بهینه‌سازی مصرف آب، مدیریت پسماندها و کاهش آلودگی به هدف‌های مهمی در شهرهای هوشمند تبدیل شده‌اند.

• مقاومت در برابر خطرات

شهرهای هوشمند نیازمند مقاومت در برابر خطرات طبیعی و غیرطبیعی مانند سیل، زلزله، حریق و سایر فاجعه‌ها هستند. سامانه‌های هوشمند باید بتوانند در مواجهه با این خطرات اقدامات مناسبی را به صورت خودکار و سریع انجام دهند. علاوه بر این، امنیت سایبری نیز بسیار مهم است تا در برابر حملات سایبری و نفوذهای مخرب محافظت شود.

پنج شهر هوشمند برتر جهان

این پنج شهر از نظر نحوه ادغام فناوری های متصل به زیرساخت های شهری خود، پیشرفته ترین شهرها محسوب می شوند:

1. لندن

لندن پایتخت انگلستان و جزو پر جمعیت‌ترین شهرهای انگلستان است. پروژه هوشمند سازی شهر لندن بر پایه فیبر نوری اتصال کامل و شبکه حمل و نقل عمومی کارآمد انجام شده است، به استارت آپ ها کمک می­کند تا راه حل هایی برای چالش­های شهری آینده پیدا کنند.

2. دبی

این شهر یک برنامه هفت ساله را برای تبدیل دیجیتالی تمام خدمات دولتی و اقتصادی تکمیل کرده است که شهروندان می­توانند از طریق برنامه DubaiNow به آنها دسترسی داشته باشند.

3. آمستردام

استفاده از آبراه‌های بی شمار شهر برای کاهش ازدحام بیش از حد و رویکرد منبع باز به برنامه‌ریزی شهری تنها برخی از دلایلی است که پایتخت هلند یکی از هوشمندترین شهرهای جهان است.

4. سنگاپور

فناوری‌های هوشمند مدت هاست که در سنگاپور برای افزایش بهره‌وری و رونق اقتصادی در این کشور استفاده می‌شود. اکنون، یک ابتکار دولتی در سال ۲۰۲۲ به دنبال افزایش بهره‌وری انرژی با نصب هزاران پنل خورشیدی روی پشت بام و روشنایی خیابان های کم‌مصرف است.

5. شهر نیویورک

یکی از بهترین شهرهای جهان از نظر اتصال، ابتکارهای  جدیدی برای بهبود سیستم متروی قدیمی نیویورک، بهبود مدیریت زباله و ایجاد خدمات شهری بهتر در حال اجرا است. زیستگاه‌های طبیعی نیز با تغییر کاربری املاک و مستغلات نادیده گرفته شده به شهر بازگردانده می‌شوند.

و در پایان …

در این مقاله با کاربردهای هوش مصنوعی در شهر هوشمند و تاثیر آن بر نحوه زندگی انسان آشنا شدید. هوشمندسازی شهرها گرچه مشکلاتی را با خود به همراه دارند، اما با گذشت زمان، این مشکلات رفع خواهند شد و به زودی آینده‌ای برای جهان خواهند بود.